打造“三大三先”示范电网——国网福建电力高标建设新型电力系统省级示范区
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来源:东南产经网 发布时间:2023/10/17 浏览:7938970

党的二十大报告提出,“加快规划建设新型能源体系。”构建新型电力系统是推动建设新型能源体系的破局之要。福建作为全国首个生态文明先行示范区和国家生态文明试验区,地处海峡两岸融合发展最前沿,北接长三角、南连粤港澳、西通华中腹地、东牵宝岛台湾,是多个区域协同发展的交汇点,构建新型电力系统、推动能源转型的意义重大、优势显著。

2021年,国家电网有限公司将福建确立为3个新型电力系统省级示范区之一。国网福建省电力有限公司(以下简称“国网福建电力”)发挥电网“桥梁”和“纽带”作用,立足福建电源品种结构优、绿色转型基础好等独特优势,以打造“三大三先”(打造东南清洁能源大枢纽、高能级配电网大平台、“数字闽电”大生态,实现清洁发展水平领先、安全稳定水平领先、效率效益水平领先)省级高质量发展示范电网为目标,高标准推进新型电力系统省级示范区建设,把福建省资源优势转化为发展优势,更好保障能源安全。

打造大枢纽

支撑清洁能源高效开发利用

新型电力系统中,水、风、光等非化石能源发电将逐步成为电源主体。与煤炭方便远距离运输不同,水、风、光等资源只能就近转化为电能,再通过电网送到用电负荷中心。这样一来,推动跨省跨区输电通道“联网”、省内主网架“补网”,提升电力资源配置能力就显得尤为重要。

国网福建电力依托福建资源禀赋与区位优势,积极推进“六个基地、六个通道”(3个千万千瓦级核电基地、2个千万千瓦级抽水蓄能基地、1个亿级海上风电基地,2个清洁能源汇集送出通道、4个跨大区联网通道)建设,助力福建打造成为东南沿海多元化清洁能源基地。同时,进一步优化完善省内主干网架结构,形成分层分区、适应性强的“四纵三横、沿海双廊”主干网架,打造电力安全保供的坚强堡垒;加快构建坚强送端电网,推动打造北连长三角、南接粤港澳、西通华中腹地、东牵宝岛台湾的“四方互联”的电力枢纽,加强对周边负荷中心区域电力支撑,服务更大范围能源清洁转型。

目前,国网福建电力已建成500千伏超高压全省大环网,投运浙福特高压、闽粤联网等跨省联网工程,推动形成了联系紧密、规模更大的坚强电网平台,为进一步建设广泛互联的能源枢纽奠定坚实基础。

于2022年9月30日竣工投产的闽粤联网工程,是连接福建、广东两省的电力大动脉,实现了两省电力互补互济、调剂余缺,应急情况下可以互为备用、相互支援。截至9月30日,闽粤联网工程累计输送电量已突破30亿千瓦时。

9月13日,在福建省闽侯县白沙镇,随着1000千伏福州—厦门特高压交流工程最后一相导线成功挂线,福建第二条特高压工程全线贯通。该工程于2022年3月开工建设,新建1000千伏长泰变电站,扩建1000千伏榕城变电站、500千伏集美变电站,新增变电容量600万千伏安,新建1000千伏输电线路2×238千米。整个工程计划于今年年底建成投运,可提升福建电网外受电能力400万千瓦,促进沿海核电、风电等清洁能源发电开发利用,提升福建电网供电可靠性。

2022年福建新增海上风电、核电等清洁能源装机494万千瓦,占当年新增装机总量的90%,实现清洁能源100%消纳。今年1—6月,福建清洁能源装机容量、发电量稳定“双过半”,清洁能源发电量占比达55.3%。

目前,福建已形成清洁能源占据半壁江山、全品类电源协同发展的总体格局,拥有“教科书般”电源结构,远景规划年电力外送能力可达3000万千瓦、外送电量1400亿千瓦时,完全有基础建设东南清洁能源大枢纽。

打造大平台

保障电网安全稳定运行

水、风、光等清洁能源有着“靠天吃饭”的特点。随着越来越多的风电、光伏发电接入电网,如何解决这些能源的间歇性、随机性和波动性问题,成为平衡电力系统的最大挑战。国网福建电力强化前沿技术布局,保障电网安全稳定运行和清洁能源消纳。在新型电力系统建设中,国网福建电力围绕提升复杂外部环境下的安全保供能力、提高灵活承载多元新型源荷能力、推动配电网智慧化全面升级、升级多元优质的用能服务品质,打造“供电高可靠、源荷高聚合、信息高融合、服务高品质”的高能级配电网,将配电网升级成为高能级能量配置枢纽和高能级能源服务平台。

近年来,国网福建电力坚持打基础利长远,持续补强主干网架,重视提升配电网发展水平,注重以标准化思维、目标网架思路建设管理配网,编印配网规划设计技术导则,优化“规建运”组织体系,按照年均100亿元以上投资部署配网补强工程,力争用三年时间让配网“旧貌换新颜”,打造与经济社会发展水平相匹配的一流配电网。2022年,福建城网供电可靠率达99.991%,农网供电可靠率达99.939%,户均年停电时间降至4.81小时,同比下降24.12%,为打造高能级配电网提供了基础支撑。

福建厦门是新型电力系统市级示范区。今年,国网福建电力在厦门启动210个新型电力系统项目,打造城市高能级配电网建设示范样板。

如今,厦门高能级配电网已初具雏形,一张更加坚强、智能、互动、绿色的电网正不断为高素质高颜值现代化国际化城市提供“满格电力”。

厦门已实现全市配网自动化终端全覆盖,10千伏馈线全部具备自动化功能,能自动感知自身运行方式、负荷以及各处开关状态,能实时把电网关键数据上传自动化主站,能实现1分钟左右隔离故障并恢复非故障线路供电,其智能化处于国际一流水平。

安全为先,清洁为要。福建南安市翔云镇是典型的高比例分布式光伏电源接入乡镇。截至2022年年底,该镇超过三分之二的公用变压器台区接入了分布式光伏电源。分布式光伏发电并网容量持续增长,对电网安全稳定运行的影响有所增加。

针对这一问题,2022年6月,国网福建电力在翔云镇翔云村、金安村试点建设台区组共享储能型微电网,为台区配电变压器配置了一套储能供电系统和电池管理系统装置,应用柔性直流输电技术和智能融合终端,实现两个台区柔直互联、灵活互济。

通过台区组共享储能型微电网,白天光伏发电的富余电量会自动存储至储能系统或跨台区消纳;晚上用电负荷增加时,储能系统自动释放电能,辅助调节供需平衡,起到削峰填谷的作用。台区组共享储能型微电网运行以来,试点区域的分布式光伏发电实现100%就地消纳。

为了让清洁能源发得出、供得上、用得好。国网福建电力围绕新能源友好并网、分层分群调控、大电网与微电网融合发展,结合地区发展特色和实际需求,因地制宜布局一批微电网示范项目,深化柔性直流、交直流混联、能量优化配置、配微协同运行控制、精准预测等技术应用,打造城镇、海岛、园区、乡村、校园等多类型微电网(群)示范形态。

福建地处东南沿海,从南到北海岸线长达3752千米,位居全国第二,散落着2200余座海岛。国网福建电力推进岛屿、海上渔排“配—微电网+储能”建设,全面增强海岛供电保障能力、构建零碳或低碳型海岛示范。

福建宁德三都澳拥有全国最大的大黄鱼养殖基地,一簇簇海上渔排鳞次栉比,一尾尾大黄鱼活蹦乱跳,万亩养殖区已悄然化身为“海上牧场”。2020年6月,福建首个海上渔排风光储微电网示范项目在三都澳投运。“这个集光伏发电、风力发电、储能、数字能源管理系统等技术为一体的智慧化项目,可实时监测各能源子系统的运行情况,进行源网荷储优化协调控制、多种可再生能源互补和优化管控,实现海上渔排不间断供电。”三都澳海上渔排风光储微电网项目负责人陈思伟介绍。

“我们海上渔排用上了风电和光伏发电,有太阳用光伏发电,没有太阳,有风照样也能发电。”宁德官井洋大黄鱼养殖有限公司副总经理宋向国说,“渔排上生活办公用电一年大概需要4000至5000度电,富余出来的5万多度电就可以供给生产用电。我们专门购买的电动搅料机已投入使用,生产成本比使用燃油机下降60%以上。”

打造大生态

提升电网运行效率效益

“想不到前天申请,今天就装表送电啦。”7月8日,在罗源县鉴江镇下宅村的尤昌荣水产养殖场,看着新增容的160千瓦三相电表完成安装送电,养殖户尤先生为办电效率点赞。

为提升客户办电的便利度,国网福建电力在“网上国网”APP平台上延伸开发了低压用电报装“一键通”,实现“一键下单、现场办结”服务功能,低压用电报装客户在手机上即可完成办电申请,供电公司工作人员预约上门,当天就能完成装表接电。

福建是数字中国的思想源头和实践起点,立足数字福建建设的独特优势,国网福建电力推进数字技术与能源技术融合,打造“数字闽电”大生态,构建广泛互联、数据驱动、精益敏捷、开放多元的数字电网和企业新形态,以数字化思维为引领,建强基础设施、加固网安防线、赋能业务应用,支撑电网智慧运行、设备精益管理、生态优质服务、经营高效合规,以数字化技术支撑新型电力系统省级示范区建设。

福建水电资源丰富,但受资源散、主体多等因素影响,水库群的调峰能力未能充分发挥。随着新能源电源大量并网,电网调峰能力亟待提高。国网福建电力建设了水电与新能源时空互补运营平台,构建跨流域清洁供能“调节池”,全覆盖接入全省50884座分布式光伏电站、5273座小水电站的运行数据,实现了小电源可观可测。

国网福建电力数字化部工作人员何德明说:“今年汛期,国网福建电力开展数字孪生技术在水口电站防洪发电试点应用,实现单次洪水增发电量3000万千瓦时,水能利用率达100%,预计今年可节水增发电量约5亿千瓦时,实现发电防洪两不误。”

福建电网每年要开展近2万项各类设备操作。过去,一条110千伏线路停(送)电,大约需要30—60分钟,操作人员与监护人员不断地重复着发令、复诵、操作、现场检查等步骤,费时费力。国网福建电力运用“人工智能+工业物联网”技术,打造电网智能操作云平台,首创电网“一键顺控”操作新模式,在国家电网有限公司首家实现110千伏及以上变电站“一键顺控”全覆盖,实现电网调控操作全过程的智能防误判、业务全链条的在线安全管控,设备操作时长由“小时级”变为“分钟级”,提升供电可靠性。

“数字闽电”大生态建设中,国网长乐区供电公司深化数字技术在能源领域的应用,基于智能融合终端,打造“云边协同、智能互动”的低压“透明电网”。

作为国家电网有限公司第一批、福建省内首个低压台区智能融合终端实用化试点单位,国网长乐区供电公司已实现在运的2688个低压台区智能融合终端全覆盖,并高分入选国家电网有限公司“五市十县”能源互联网示范区。

“电网变‘透明’了,以前台区到客户电表这段是盲区,现在自动研判故障,哪个设备、哪户出了什么问题一目了然。”国网长乐供电公司运检部数字化班技术员陈勇达介绍,智能融合终端相当于低压台区的“中枢大脑”,可以实现低压台区相关设备和用电数据共同采集及应用,是建设低压“透明电网”的关键,也是建设现代智慧配电网的重要基础。

在长乐,智能融合终端一头连接着客户智能电表,一头连接着低压台区设备,以智能融合终端为核心构建的低压智能开关监测控制、电网可开放式容量分析等15个实用化应用场景,进一步提升了电网设备运维精益化水平,更好服务客户用电需求。

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